RU2186831C2 - Hydrodesulfurization method and method for improving quality of hydrocarbon stock - Google Patents
Hydrodesulfurization method and method for improving quality of hydrocarbon stock Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186831C2 RU2186831C2 RU99127336/04A RU99127336A RU2186831C2 RU 2186831 C2 RU2186831 C2 RU 2186831C2 RU 99127336/04 A RU99127336/04 A RU 99127336/04A RU 99127336 A RU99127336 A RU 99127336A RU 2186831 C2 RU2186831 C2 RU 2186831C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fraction
- benzene
- cracking
- sulfur
- olefins
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
- C10G69/04—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of catalytic cracking in the absence of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
- C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
- C10G29/205—Organic compounds not containing metal atoms by reaction with hydrocarbons added to the hydrocarbon oil
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
- C10G47/12—Inorganic carriers
- C10G47/16—Crystalline alumino-silicate carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G65/00—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
- C10G65/02—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
- C10G65/12—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including cracking steps and other hydrotreatment steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G69/00—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
- C10G69/02—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
- C10G69/12—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one polymerisation or alkylation step
- C10G69/123—Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one polymerisation or alkylation step alkylation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу повышения качества углеводородов. Более конкретно, оно относится к способу повышения качества нефтяных фракций с пределами выкипания бензина, содержащих значительные доли бензола и примесей серы, при сведении к минимуму потерь октана, которые происходят после удаления серы путем гидрирования. The invention relates to a method for improving the quality of hydrocarbons. More specifically, it relates to a method for improving the quality of petroleum fractions with boiling ranges of gasoline containing significant proportions of benzene and sulfur impurities, while minimizing the octane losses that occur after sulfur removal by hydrogenation.
Получаемый путем каталитического крекинга бензин образует главную часть совокупности бензиновых продуктов в США. Когда крекинг-сырье содержит серу, продукты крекинг-процесса обычно содержат примеси серы, которые, как правило, нужно удалять обычно путем гидроочистки для того, чтобы привести их в соответствие со стандартными нормами для рассматриваемого продукта. Предполагают, что в будущем эти стандартные нормы станут более строгими, допуская не более чем 300 мас. ч/млн серы (или даже ниже) в автомобильных бензинах и других топливах. Несмотря на то что содержание серы в продукте может быть снижено путем гидрообессеривания крекинг-сырья, этот процесс является дорогостоящим как с точки зрения капитального строительства, так и с точки зрения эксплуатационных расходов, так как расходуют значительные количества водорода. Catalytic cracked gasoline makes up the bulk of gasoline products in the United States. When the cracked feed contains sulfur, the products of the cracked process usually contain sulfur impurities, which usually need to be removed usually by hydrotreating in order to bring them into line with the standard standards for the product in question. It is believed that in the future these standard norms will become more stringent, allowing no more than 300 wt. ppm sulfur (or even lower) in gasoline and other fuels. Despite the fact that the sulfur content in the product can be reduced by hydrodesulphurization of the cracked feed, this process is expensive both from the point of view of capital construction and from the point of view of operating costs, since significant amounts of hydrogen are consumed.
В качестве альтернативы обессериванию крекинг-сырья продукты, которые необходимо привести в соответствие со стандартными нормами в отношении низкого содержания серы, могут быть подвергнуты гидроочистке, обычно при использовании катализатора, содержащего элемент VIII или VI группы периодической системы элементов, такой как кобальт или молибден, либо индивидуально, либо в сочетании друг с другом, на соответствующем носителе, таком как оксид алюминия. В способе гидроочистки молекулы, содержащие атомы серы, подвергают мягкому гидрокрекингу для превращения серы в неорганическую форму, сероводород, который может быть удален из жидкого углеводородного продукта в сепараторе. Хотя этот способ гидроочистки представляет собой эффективный процесс, который уже много лет применяют на практике к бензиновым и более тяжелым нефтяным фракциям с целью получения удовлетворительных продуктов, ему присущи недостатки. As an alternative to desulfurization of the cracked feed, products that need to be brought into compliance with standard low sulfur standards can be hydrotreated, usually using a catalyst containing a Group VIII or VI element of a periodic system of elements such as cobalt or molybdenum, or individually or in combination with each other, on an appropriate carrier, such as alumina. In the hydrotreatment process, molecules containing sulfur atoms are mildly hydrocracked to convert sulfur to an inorganic form, hydrogen sulfide, which can be removed from the liquid hydrocarbon product in a separator. Although this hydrotreating method is an efficient process that has been put into practice for many years for gasoline and heavier oil fractions in order to obtain satisfactory products, it has disadvantages.
Крекинг-лигроин (крекинг нафты), происходящий из установки каталитического крекинга и без всяких дальнейших обработок, таких как операции очистки, имеет относительно высокое октановое число вследствие присутствия олефиновых компонентов, и по существу крекинг-бензин является превосходным "вкладчиком" в совокупность бензинового октана. Он способствует получению большого количества продукта с высоким октановым числом смешения. В некоторых случаях эта фракция может давать вплоть до половины бензина в совокупности нефтезаводских продуктов. Cracking naphtha (naphtha cracking) originating from a catalytic cracking unit and without any further processing such as purification operations has a relatively high octane number due to the presence of olefin components, and essentially cracked gasoline is an excellent contributor to the gas octane range. It contributes to the production of a large quantity of product with a high octane mixing ratio. In some cases, this fraction can produce up to half of gasoline in the aggregate of refinery products.
Другие высоконенасыщенные фракции, кипящие в пределах выкипания бензина, которые получают на некоторых нефтеперерабатывающих заводах или нефтехимических установках, включают пиролизный бензин, получаемый в качестве побочного продукта при крекинге нефтяных фракций с образованием легких олефинов, главным образом этилена и пропилена. Other highly unsaturated fractions boiling within the boiling range of gasoline, which are obtained at some refineries or petrochemical plants, include pyrolysis gasoline, obtained as a by-product from the cracking of oil fractions to form light olefins, mainly ethylene and propylene.
Пиролизный бензин имеет очень высокое октановое число, но совершенно нестабилен в отсутствие гидроочистки, так как, кроме того, желательные олефины, кипящие в пределах выкипания бензина, также содержат значительную долю диолефинов, которые имеют тенденцию к образованию смол при хранении. Pyrolysis gasoline has a very high octane number, but is completely unstable in the absence of hydrotreating, since, in addition, the desired olefins boiling within the boiling range of gasoline also contain a significant proportion of diolefins, which tend to form resins during storage.
Гидроочистка этих серосодержащих крекинг-лигроиновых фракций (фракций крекинга нафты), как правило, вызывает снижение содержания олефинов и, следовательно, уменьшение октанового числа; когда увеличивается степень обессеривания, октановое число продукта с пределами выкипания бензина уменьшается. Некоторое количество водорода также может вызывать в некоторой степени гидрокрекинг, а также насыщение олефинов в зависимости от условий операции гидроочистки. Hydrotreating these sulfur-containing cracking-naphtha fractions (naphtha cracking fractions), as a rule, causes a decrease in the olefin content and, consequently, a decrease in the octane number; when the degree of desulfurization increases, the octane number of the product with the boiling range of gasoline decreases. A certain amount of hydrogen can also cause hydrocracking to some extent, as well as olefin saturation, depending on the conditions of the hydrotreating operation.
Были выдвинуты различные предложения по удалению серы при сохранении олефинов, которые вносят положительный вклад в октановое число. Примеси серы имеют тенденцию к концентрированию в тяжелой бензиновой фракции, как отмечается в патенте США 3957625 (Orkin), в котором предлагается способ удаления серы путем гидрообессеривания тяжелой фракции полученного путем каталитического крекинга бензина с тем, чтобы сохранить вклад октана от олефинов, которые находятся главным образом в более легкой фракции. Согласно одному типу обычной коммерческой операции тяжелую бензиновую фракцию очищают таким путем. В качестве альтернативы селективность гидрообессеривания относительно насыщения олефинов можно изменять путем выбора пригодного катализатора, например, путем использования оксида магния в качестве носителя вместо более общепринятого оксида алюминия. В патенте США 1049542 (Gibson) предлагается способ, в котором используют медный катализатор для обессеривания олефинового углеводородного сырья также, как полученного путем каталитического крекинга легкого лигроина. Various proposals have been put forward for the removal of sulfur while preserving olefins, which make a positive contribution to the octane number. Sulfur impurities tend to be concentrated in the heavy gasoline fraction, as noted in US Pat. No. 3,957,625 (Orkin), which proposes a method for removing sulfur by hydrodesulfurization of a heavy fraction obtained by catalytic cracking of gasoline in order to preserve the octane contribution from olefins, which are mainly in the lighter fraction. According to one type of conventional commercial operation, the heavy gasoline fraction is purified in this way. Alternatively, the hydrodesulfurization selectivity relative to olefin saturation can be changed by selecting a suitable catalyst, for example, by using magnesium oxide as a carrier instead of the more common alumina. US Pat. No. 1,049,542 (Gibson) proposes a process in which a copper catalyst is used to desulphurize an olefinic hydrocarbon feed as well as obtained by catalytic cracking of light naphtha.
В любом случае, не обращая внимания на механизм, по которому это происходит, уменьшение октанового числа, которое имеет место как следствие удаления серы путем гидроочистки, вызывает диссонанс между возрастающей необходимостью получения бензинов с более высоким октановым числом и необходимостью получения полностью сгорающих, менее загрязненных малосернистых топлив. Этот неотъемлемый диссонанс еще более заметен при современном положении с малосернистыми нефтями. In any case, not paying attention to the mechanism by which this occurs, the decrease in the octane number, which takes place as a result of sulfur removal by hydrotreating, causes a dissonance between the increasing need to produce gasoline with a higher octane number and the need to obtain completely combustible, less polluted low-sulfur fuels. This inherent dissonance is even more noticeable in the current situation with low-sulfur oils.
В прошлом также были предложены другие способы очистки получаемых путем каталитического крекинга бензинов. Например, в патенте США 3759821 (Brennan) описывается способ повышения качества бензина, полученного путем каталитического крекинга путем разделения его на более тяжелую и более легкую фракции и очистки более тяжелой фракции при использовании катализатора ZSM-5, после которой подвергнутую очистке фракцию смешивают с более легкой фракцией. Другой способ, в котором крекинг-бензин разделяют до очистки, описывается в патенте США 4062762 (Howard), в котором раскрывается способ обессеривания лигроина путем разделения лигроина на три фракции, каждую из которых подвергают обессериванию по различным методикам, после чего фракции объединяют. Other purification methods for catalytic cracked gasolines have also been proposed in the past. For example, US Pat. No. 3,759,921 (Brennan) describes a method for improving the quality of gasoline obtained by catalytic cracking by separating it into a heavier and lighter fraction and purifying the heavier fraction using a ZSM-5 catalyst, after which the purified fraction is mixed with the lighter fraction. Another method in which cracked gasoline is separated prior to purification is described in US Pat. No. 4,062,762 (Howard), which discloses a method for the desulfurization of naphtha by separating naphtha into three fractions, each of which is subjected to desulfurization by different methods, after which the fractions are combined.
В патенте США 5143596 (Maxwell) и европейском патенте 420326-В1 описываются способы облагораживания серосодержащего исходного сырья в области бензинов путем риформинга при использовании устойчивого к сере катализатора, который является селективным по отношению к ароматизации. К катализаторам этого рода относятся металлсодержащие кристаллические силикаты, включая цеолиты, такие как содержащий галлий ZSM-5. Описанный в патенте США 5143596 способ относится к гидроочистке ароматического эффлюента из стадии риформинга. Конверсия нафтенов и олефинов в ароматические углеводороды составляет по крайней мере 50% в используемых жестких условиях, типично при температурах по крайней мере 400oС (750oF) и обычно выше, например при 500oС (930oF). В подобных условиях обычный риформинг типично сопровождается значительными и нежелательными потерями выхода, обычно более чем 25%, и то же самое действительно в случае описанных в этих публикациях способов: о выходах С5+ в пределах 50-85% сообщается в европейском патенте 420326. Этому способу, следовательно, присущ традиционный недостаток риформинга, так что проблема разработки способа, при котором можно снижать содержание серы в крекинг-лигроине при минимизации потерь выхода, а также уменьшении расхода водорода, остается в прежнем состоянии.US Pat. No. 5,143,596 (Maxwell) and European Patent No. 420326-B1 describe methods for refining a sulfur-containing feedstock in the gasoline industry by reforming using a sulfur-resistant catalyst that is aromatically selective. Catalysts of this kind include metal-containing crystalline silicates, including zeolites, such as gallium-containing ZSM-5. The process described in US Pat. No. 5,143,596 relates to hydrotreating an aromatic effluent from a reforming step. The conversion of naphthenes and olefins to aromatic hydrocarbons is at least 50% under the harsh conditions used, typically at temperatures of at least 400 ° C (750 ° F) and usually higher, for example at 500 ° C (930 ° F). Under such conditions, conventional reforming is typically accompanied by significant and undesirable yield losses, usually more than 25%, and the same is true for the methods described in these publications: C 5+ yields in the range of 50-85% are reported in European Patent 420326. the method, therefore, has a traditional disadvantage of reforming, so that the problem of developing a method in which it is possible to reduce the sulfur content in cracking naphtha while minimizing yield losses, as well as reducing hydrogen consumption, remains in the same state.
В патенте США 5346609 описывается способ снижения содержания серы в крекинг-лигроине сначала путем гидроочистки лигроина для превращения серы в неорганическую форму, затем путем обработки с помощью катализатора, такого как ZSM-5, для восстановления потери октана в течение стадии гидроочистки, главным образом путем избирательного крекинга низкооктановых парафинов. Этот способ, который коммерчески успешно осуществим, приводит к малосернистому лигроину с хорошим выходом, который может быть прямо введен в сборник бензина. US Pat. No. 5,346,609 describes a method for reducing the sulfur content of cracked naphtha, first by hydrotreating the naphtha to convert sulfur to an inorganic form, then by treating it with a catalyst such as ZSM-5 to recover the octane loss during the hydrotreating step, mainly by selective cracking of low octane paraffins. This method, which is commercially successful, leads to a low-sulfur naphtha with a good yield, which can be directly introduced into the gasoline collection.
Другим аспектом последних обязательных постановлений является необходимость снижать содержания бензола, предполагаемого канцерогена, в автомобильных бензинах. Another aspect of recent binding regulations is the need to reduce the benzene, a suspected carcinogen, in gasoline.
Бензол находится в многочисленных легких потоках нефтеперерабатывающего завода, которые смешиваются в сборнике бензина нефтеперерабатывающего завода, главным образом в продукте риформинга, который желателен как компонент в сборнике бензина вследствие его высокого октанового числа и низкого содержания серы. Относительно высокое содержание в нем бензола, однако, вызывает необходимость осуществления дальнейшей очистки для выполнения предписаний обязательных постановлений. Были предложены различные способы снижения содержания бензола в нефтезаводских потоках, как, например, способы с псевдоожиженным слоем катализатора, описываемые в патентах США 4827069, 4950387 и 4992607, в случае которых бензол превращается в алкилароматические углеводороды путем алкилирования с помощью легких олефинов. Бензол может происходить из крекинг-лигроина или обогащенных бензолом потоков, таких как продукты риформинга. Подобные способы, в которых удаление бензола сопровождается снижениями содержания серы, описываются в заявках на патенты США 08/286894 (Mobil Case 6994FC) и 08/322466 (Mobil Case 6951FC) и в патенте США 5391288. Способ снижения содержания бензола в легких нефтезаводских потоках, таких как продукт риформинга и легкий бензин флюид-каталитического крекинга, путем алкилирования и переалкилирования вместе с тяжелыми алкилароматическими углеводородами описывается в патенте США 5347061. Benzene is found in numerous light refinery streams that mix in the refinery's gasoline collection, mainly in the reforming product, which is desirable as a component in the gasoline collection due to its high octane number and low sulfur content. The relatively high content of benzene in it, however, necessitates further purification in order to fulfill the requirements of binding regulations. Various methods have been proposed for reducing benzene in refinery streams, such as, for example, fluidized-bed processes described in US Pat. Nos. 4,827,069, 4,950,387 and 4,992,607, in which case benzene is converted to alkyl aromatic hydrocarbons by alkylation with light olefins. Benzene can be derived from cracked naphtha or from benzene-rich streams such as reformate products. Similar methods in which the removal of benzene is accompanied by reductions in sulfur content are described in applications for US patents 08/286894 (Mobil Case 6994FC) and 08/322466 (Mobil Case 6951FC) and in US patent 5391288. A method of reducing benzene in light refinery streams, such as a reformate and light fluid catalytic cracking gasoline, by alkylation and transalkylation together with heavy alkyl aromatic hydrocarbons, is described in US Pat. No. 5,347,061.
Сущность изобретения
В настоящее время авторами разработан способ каталитического обессеривания крекинг-фракций с пределами выкипания бензола, который позволяет снижать содержание серы до приемлемых уровней по существу без уменьшения октанового числа. В то же самое время настоящий способ позволяет уменьшать содержания бензола в легких нефтезаводских потоках, таких как продукт риформинга. Полезность настоящего способа заключается в уменьшении расхода водорода и уменьшении образования меркаптанов по сравнению со способом, описанным в патенте США 5346609, а также в потенциальной возможности снижать содержания бензола в других потоках.SUMMARY OF THE INVENTION
Currently, the authors have developed a method for the catalytic desulfurization of cracked fractions with a boiling point of benzene, which allows to reduce the sulfur content to acceptable levels essentially without decreasing the octane number. At the same time, the present method allows to reduce the benzene content in light refinery streams, such as a reformate. The usefulness of this method is to reduce the consumption of hydrogen and to reduce the formation of mercaptans in comparison with the method described in US patent 5346609, as well as the potential to reduce the content of benzene in other streams.
Согласно настоящему изобретению способ повышения качества крекинг-лигроина включает первую стадию каталитической обработки, в которой крекинг-лигроиновое сырье обрабатывают совместно с легким, содержащим бензол углеводородным потоком для превращения бензола, олефинов и некоторых парафинов в комбинированное сырье при использовании цеолита или другого кислотного катализатора. Протекающими реакциями являются главным образом избирательный крекинг низкооктановых парафинов и олефинов и реакции алкилирования, при которых бензол превращается в алкилароматические углеводороды. Многие из них повышают содержание октана в крекинг-лигроине и очень уменьшают содержание в нем олефинов, которые, в свою очередь, снижают расход водорода и уменьшают потери октана в процессе последующей стадии гидрообессеривания. Степень ароматизации олефинов и нафтенов ограничена вследствие мягких условий, используемых в процессе обработки с помощью кислотного катализатора; содержание ароматических углеводородов в конечном продукте гидроочистки в некоторых случаях может быть ниже, чем таковое в комбинированном сырье. According to the present invention, a method for improving the quality of cracked naphtha includes a first catalytic treatment step in which a cracked naphtha feed is treated in conjunction with a light benzene-containing hydrocarbon stream to convert benzene, olefins and some paraffins to a combined feed using a zeolite or other acid catalyst. The reactions that take place are mainly the selective cracking of low-octane paraffins and olefins and the alkylation reactions in which benzene is converted into alkyl aromatic hydrocarbons. Many of them increase the octane content in cracking naphtha and greatly reduce the content of olefins in it, which, in turn, reduce hydrogen consumption and reduce octane losses during the subsequent hydrodesulfurization stage. The degree of aromatization of olefins and naphthenes is limited due to the mild conditions used in the processing using an acid catalyst; the aromatic hydrocarbon content in the final hydrotreatment product may in some cases be lower than that in the combined feed.
В своей обычной форме на практике способ включает в первой стадии введение в контакт сырья (серосодержащая крекинг-лигроиновая фракция и обогащенное бензолом комбинированное сырье из продуктов риформинга) с твердым кислотным цеолитным катализатором со средним размером пор при температуре 177-427oС (350-800oF), давлении 2172-6998 кПа (300-1000 пси), часовой объемной скорости жидкости 1-6 и соотношении водорода к углеводородному сырью 180-445 л/л (при нормальных условиях) [1000-2500 стандартных кубических футов на баррель сырья] для алкилирования бензола в комбинированном сырье олефинами с образованием алкилароматичегких углеводородов и для крекинга олефинов и низкооктановых парафинов в сырье, с конверсией олефинов и нафтенов в ароматические углеводороды, протекающей до содержаний меньше, чем 25 мас. %, и конверсией бензола (в алкилароматические углеводороды) 10-60 %. Промежуточный продукт затем подвергают гидрообессериранию в присутствии катализатора гидрообессеривания при температуре 260-427oС (500-800oF), давлении 2172-6998 кПа (300-1000 пси), часовой объемной скорости жидкости 1-6 и соотношении водорода к углеводородному сырью 180-445 л/л (при нормальных условиях) [1000-2500 стандартных кубических футов на баррель сырья], для превращения серосодержащих соединений в промежуточный неорганический сернистый продукт и получения обессеренного продукта с общим выходом жидких продуктов по крайней мере 90 об. %.In its usual form, in practice, the method includes, in the first stage, introducing into contact the raw materials (sulfur-containing cracking-naphtha fraction and the benzene-rich combined reforming products) with a solid acid zeolite catalyst with an average pore size at a temperature of 177-427 o С (350-800 o F), a pressure of 2172-6998 kPa (300-1000 psi), a fluid hourly space velocity of 1-6 and a hydrogen to hydrocarbon ratio of 180-445 l / l (under normal conditions) [1000-2500 standard cubic feet per barrel of feed ] for the alkylation of benzene in a plant olefins with the formation of alkyl aromatic hydrocarbons and for cracking olefins and low-octane paraffins in the feed, with the conversion of olefins and naphthenes to aromatic hydrocarbons, flowing to contents of less than 25 wt. %, and the conversion of benzene (to alkyl aromatic hydrocarbons) 10-60%. The intermediate product is then subjected to hydrodesulfurization in the presence of a hydrodesulfurization catalyst at a temperature of 260-427 o C (500-800 o F), a pressure of 2172-6998 kPa (300-1000 psi), a fluid hourly space velocity of 1-6 and a ratio of hydrogen to hydrocarbon feed 180 -445 l / l (under normal conditions) [1000-2500 standard cubic feet per barrel of raw material], for converting sulfur-containing compounds into an intermediate inorganic sulfur product and obtaining a desulfurized product with a total yield of liquid products of at least 90 vol. %
По сравнению с результатом очистки, описанной в патенте США 5346069, где крекинг-лигроин сначала подвергают гидрообессериванию с последующей обработкой с помощью кислотного катализатора, такого как ZSM-5, в настоящем способе работают с уменьшенным расходом водорода вследствие осуществленного заранее удаления олефинов. Также путем осуществления гидрообессеривания после первоначальной обработки исключают образование меркаптанов за счет комбинации сероводорода с олефином при использовании цеолитного катализатора, что потенциально приводит к более высокой степени обессеривания или уменьшению необходимости обработки дальнейшего продукта, например, как описывается и заявке на патент США 08/001681. Compared to the purification result described in US Pat. No. 5,346,069, where the cracked ligroin is first subjected to hydrodesulfurization followed by treatment with an acid catalyst such as ZSM-5, the present process works with a reduced hydrogen consumption due to olefins removed in advance. Also, by performing hydrodesulfurization after the initial treatment, the formation of mercaptans is eliminated by combining hydrogen sulfide with an olefin using a zeolite catalyst, which potentially leads to a higher degree of desulfurization or to reduce the need for processing of a further product, for example, as described in U.S. patent application 08/001681.
Способ может быть использован для обессеривания легкой и широкой лигроиновых фракций при сохранении октанового числа с тем, чтобы устранить необходимость а риформинге таких фракций или по крайней мере без необходимости риформинга таких фракций до предварительно рассмотренной необходимой степени. The method can be used to desulphurize light and broad ligroin fractions while maintaining the octane number so as to eliminate the need for reforming such fractions or at least without the need to reform such fractions to the previously considered necessary degree.
На практике может оказаться желательной гидроочистка крекинг-лигроина до введения его в контакт с катализатором в первой стадии ароматизации/крекинга с целью снижения содержания диенов в лигроине и таким образом увеличения продолжительности срока службы катализатора. Только очень ограниченной степени насыщения олефина достигают в аппарате для предварительной очистки и только незначительное количество подвергается обессериванию за это время. In practice, it may be desirable to hydrotreat the cracked ligroin before it is brought into contact with the catalyst in the first aromatization / cracking step in order to reduce the diene content of the ligroin and thus increase the catalyst life. Only a very limited degree of saturation of the olefin is achieved in the pre-cleaner and only a small amount is subjected to desulfurization during this time.
Исходное сырье
Один из видов исходного сырья для способа включает серосодерждщую нефтяную фракцию, которая кипит в пределах выкипания бензина. Сырье этого типа обычно включает легкий лигроин, обычно имеющий пределы выкипания от С6 до 166oС (330oF), широкую лигроиновую фракцию, обычно имеющую пределы выкипания от C5 до 216 oС (420oF), более тяжелые лигроиновые фракции, выкипающие в пределах 127-211oС (260-412oF), или тяжелые бензиновые фракции, выкипающие, или по крайней мере выкипающие, в пределах 166-211oС (330-500oF), предпочтительно 166-260oС (330-412oF). Во многих случаях сырье имеет 95% температур (определяют согласно ASTM D 86), по крайней мере 163oС (325oF), и предпочтительно по крайней мере 177oС (350oF), например 95% температур составляют по крайней мере 193oС (380oF) или по крайней мере 220oС (400oF).Feedstock
One type of feedstock for the method includes a sulfur-containing oil fraction, which boils within the boiling range of gasoline. Raw materials of this type typically include light naphtha, typically having a boiling range of C 6 to 166 ° C (330 ° F), a broad naphtha fraction, usually having a boiling range of C 5 to 216 ° C (420 ° F), and heavier naphtha boiling within 127-211 o C (260-412 o F), or heavy gasoline fractions boiling, or at least boiling, within 166-211 o C (330-500 o F), preferably 166-260 o C (330-412 ° F). In many cases, the feed has 95% of the temperatures (determined according to ASTM D 86), at least 163 ° C (325 ° F), and preferably at least 177 ° C (350 ° F), for example 95% of the temperatures are at least 193 o C (380 o F) or at least 220 o C (400 o F).
Каталитический крекинг является пригодным источником крекинг-лигроина, обычно флюид-каталитический, однако, также могут быть использованы способы термического крекинга, такие как коксование, для получения годного к употреблению сырья, такого как получаемый в процессе коксования лигроин, пиролизный бензин и другие, получаемые в процессе термического крекинга лигроины. Catalytic cracking is a suitable source of cracking naphtha, usually fluid catalytic, however, thermal cracking methods such as coking can also be used to produce usable feedstocks such as ligroin, pyrolysis gasoline, and others from thermal cracking of ligroins.
Способ может быть осуществлен при использовании чистой лигроиновой фракции, получаемой из стадии каталитического или термического крекинга, или, альтернативно, ее части. Так как сера имеет тенденцию концентрироваться в более высококипящих фракциях, предпочтительно, особенно когда производительность установки ограничена, отделяют более высококипящие фракции и их подвергают стадиям настоящего способа без обработки более низкокипящей фракции. Границы кипения между обработанной и необработанной фракциями могут изменяться в соответствии с присутствием соединений серы, однако, обычно пригодны границы кипения фракций в диапазоне от 38oС (100oF) до 150oС (300oF), в большей степени обычно в диапазоне от 93oС (200oF) до 150oС (300oF). Точный выбор границ кипения фракций зависит от стандартных норм в отношении серы для бензина, а также от типа присутствующих соединений серы: более низкие границы кипения обычно необходимы в случае стандартных норм для более низкого содержания серы в продукте. Сера, присутствующая в компонентах, кипящих ниже 65oС (150oF), обычно находится в форме меркаптанов, которые могут быть удалены путем обработки экстрактивного типа, такой как обработка по Мероксу, однако, гидроочистка является подходящей для удаления тиофена и других циклических соединений серы, присутствующих в более высококипящих компонентах, например во фракциях компонентов, выкипающих выше 82oС (180oF). Обработка более низкокипящей фракции в способе экстрактивного типа, сочетаемая с гидроочисткой более высококипящих компонентов, следовательно, может представлять собой предпочтительный с экономической точки зрения параметр способа. Более широкие границы кипения фракций предпочтительны для минимизации количества сырья, которое проходит через установку для гидроочистки, и конечного выбора границ кипения фракций вместе с другими параметрами способа, такими как тип экстракции, следовательно, обессеривание проводят в соответствии со стандартными нормами для продукта, ограничениями исходного сырья и другими факторами.The method can be carried out using a pure ligroin fraction obtained from the catalytic or thermal cracking step, or, alternatively, a part thereof. Since sulfur tends to concentrate in higher boiling fractions, it is preferable, especially when the plant capacity is limited, higher boiling fractions are separated and subjected to the steps of the present process without treating the lower boiling fraction. The boiling boundaries between the treated and untreated fractions may vary according to the presence of sulfur compounds, however, the boiling boundaries of the fractions in the range of 38 ° C. (100 ° F.) to 150 ° C. (300 ° F.) are generally suitable, more typically in the range from 93 o C (200 o F) to 150 o C (300 o F). The exact choice of the boiling range of the fractions depends on the standard norms for sulfur for gasoline, as well as on the type of sulfur compounds present: lower boiling ranges are usually necessary in the case of standard norms for lower sulfur content in the product. Sulfur present in components boiling below 65 ° C (150 ° F) is usually in the form of mercaptans, which can be removed by treatment with an extractive type such as Merox treatment, however hydrotreating is suitable for removing thiophene and other cyclic compounds sulfur present in higher boiling components, for example, in fractions of components boiling above 82 o C (180 o F). Processing a lower boiling fraction in an extractive type process combined with hydrotreating higher boiling components can therefore be an economically preferred process parameter. Broader boiling ranges of the fractions are preferable to minimize the amount of feed that passes through the hydrotreatment unit, and ultimately select the boiling ranges of the fractions along with other process parameters, such as the type of extraction, therefore, desulfurization is carried out in accordance with standard product standards, feedstock limitations and other factors.
Содержание серы в крекинг-фракции зависит от содержания серы в сырье для крекинга, а также пределов выкипания выбранной фракции, используемой в качестве исходного сырья в способе. Более легкие фракции, например, имеют тенденцию к более низким содержаниям серы, чем более высококипящие фракции. Практически содержание серы превышает 50 мас. ч/млн и обычно составляет более чем 100 мас. ч/млн, в большинстве случаев более чем 500 мас. ч/млн. Для фракций, которые имеют 95 % температур выше 193oС (380oF), содержание серы может превышать 1000 мас. ч/млн и может быть таким высоким, как 4000 или 5000 мас. ч/млн или даже выше, как показано ниже. Содержание азота не является характеристикой сырья, как содержание серы, и составляет предпочтительно не более чем 20 мас. ч/млн, хотя более высокие количества азота, обычно вплоть до 50 мас. ч/млн, могут быть найдены в некотором более высококипящем исходном сырье с 95 % температур выше 193oС (380oF). Содержание азота, однако, обычно не выше, чем 250 или 300 мас. ч/млн. В результате крекинга, который предшествует стадиям настоящего способа, сырье для стадии гидрообессеривания является олефиновым с содержанием олефинов по крайней мере 5 мас.% и более типично в диапазоне 10-20 мас.%, например 15-20 мас.%; предпочтительно сырье содержит олефины в количестве 10-20 мас.%, серу в количестве 100-5000 мас. ч/млн, азот в количестве 5-250 мас. ч/млн и бензол по крайней мере в количестве 5 об.%. В лигроинах термического крекинга часто содержатся диены, однако, как описано ниже, их предпочтительно удаляют путем гидрирования, осуществляемого в качестве стадии предварительной очистки.The sulfur content in the cracked fraction depends on the sulfur content in the cracking feedstock, as well as the boiling range of the selected fraction used as feedstock in the method. Lighter fractions, for example, tend to have lower sulfur contents than higher boiling fractions. Practically, the sulfur content exceeds 50 wt. ppm and usually is more than 100 wt. ppm, in most cases, more than 500 wt. ppm For fractions that have 95% temperatures above 193 o C (380 o F), the sulfur content may exceed 1000 wt. ppm and can be as high as 4000 or 5000 wt. ppm or even higher as shown below. The nitrogen content is not a characteristic of the raw material, as the sulfur content, and is preferably not more than 20 wt. ppm, although higher amounts of nitrogen, usually up to 50 wt. ppm can be found in some higher boiling feedstock with 95% temperatures above 193 ° C (380 ° F). The nitrogen content, however, is usually not higher than 250 or 300 wt. ppm As a result of the cracking that precedes the steps of the present process, the feed for the hydrodesulfurization step is olefin with an olefin content of at least 5 wt.% And more typically in the range of 10-20 wt.%, For example 15-20 wt.%; preferably, the feed contains olefins in an amount of 10-20 wt.%, sulfur in an amount of 100-5000 wt. ppm, nitrogen in an amount of 5-250 wt. ppm and benzene in at least 5 vol.%. Thermal cracking ligroins often contain dienes, however, as described below, they are preferably removed by hydrogenation as a pre-treatment step.
Комбинированное сырье для способа включает легкую фракцию, выкипающую в пределах выкипания бензина, в которой имеется относительно высокое содержание ароматических углеводородов, главным образом бензола. Обогащенное бензолом сырье обычно содержит по крайней мере 5 об.% бензола, в особенности 20-60 об.% бензола. Специфическим нефтезаводским источником фракции является фракция продуктов риформинга. Фракция содержит более незначительные количества более легких углеводородов, обычно меньше, чем 10 % углеводородов С5 и ниже, и незначительные количества более тяжелых углеводородов, обычно меньше, чем 15 % углеводородов С1 и выше. Это комбинированное сырье из продуктов риформинга обычно содержит очень небольшие количества серы, так как его обычно подвергают обессериванию до риформинга.The combined feed for the method includes a light fraction boiling within the boiling range of gasoline, in which there is a relatively high content of aromatic hydrocarbons, mainly benzene. The benzene-enriched feed typically contains at least 5 vol.% Benzene, in particular 20-60 vol.% Benzene. A specific refinery source of the fraction is the reforming product fraction. The fraction contains smaller amounts of lighter hydrocarbons, usually less than 10% C 5 and lower hydrocarbons, and minor amounts of heavier hydrocarbons, usually less than 15% C 1 and higher hydrocarbons. This reformed combination feed usually contains very small amounts of sulfur, as it is usually desulfurized before reforming.
Примеры включают продукт риформинга из риформинг-установки с неподвижным колеблющимся или подвижным слоем катализатора. Наиболее пригодная фракция продуктов риформинга представляет собой среднюю фракцию риформинга, то есть продукт риформинга, из которого удалены путем дистилляции самые легкие и самые тяжелые части. Это предпочтительно продукт риформинга с узкими пределами выкипания, то есть фракция С6 или С5/С7. Эта фракция может быть получена в виде сложной смеси углеводородов, получаемой в виде верхнего нагнетательного потока в гексаноотгонную колонну из пентаноотгонной колонны. Состав изменяется в широком диапазоне, в зависимости от числа факторов, включающих жесткость режима ведения процесса в риформинг-установке и сырье для риформинг-установки. Из этих потоков углеводороды С5, С4 и низшие углеводороды обычно удаляют в пентаноотгонной колонне и бутаноотгонной колонне. Следовательно, обычно средняя фракция продукта риформинга содержит по крайней мере 70 мас.% углеводородов С6 и предпочтительно по крайней мере 90 мас.% углеводородов С6. Другие источники обогащенного бензолом сырья включают легкий лигроин, получаемый в процессе коксования лигроин или пиролизный бензин.Examples include a reforming product from a reformer with a fixed oscillating or moving catalyst bed. The most suitable fraction of reforming products is the middle reforming fraction, that is, the reforming product from which the lightest and heaviest parts are removed by distillation. This is preferably a reforming product with narrow boiling ranges, i.e. a C 6 or C 5 / C 7 fraction. This fraction can be obtained in the form of a complex mixture of hydrocarbons obtained in the form of an overhead stream to a hexano-distillation column from a pentano-distillation column. The composition varies in a wide range, depending on the number of factors, including the rigidity of the process in the reforming installation and the raw materials for the reforming installation. From these streams, C 5 , C 4 hydrocarbons and lower hydrocarbons are usually removed in a pentano-distillation column and a butano-distillation column. Therefore, usually the middle fraction of the reformate product contains at least 70 wt.% C 6 hydrocarbons and preferably at least 90 wt.% C 6 hydrocarbons. Other sources of benzene-rich feeds include light naphtha obtained from the coking process of naphtha or pyrolysis gasoline.
В отношении пределов выкипания эти обогащенные бензолом фракции могут быть определены по конечной температуре кипения 121oС (250oF) и предпочтительно не выше, чем 110oС (230oF). Предпочтительно пределы выкипания составляют от 38oС (100oF) до 180oС (212oF) и более предпочтительно от 66oС (350oF) до 93oС (200oF) и даже еще более предпочтительно от 71oС до 93oС (от 160oF до 200oF).With respect to the boiling range, these benzene-enriched fractions can be determined from a final boiling point of 121 ° C (250 ° F) and preferably not higher than 110 ° C (230 ° F). Preferably, the boiling range is from 38 ° C. (100 ° F.) to 180 ° C. (212 ° F.) and more preferably from 66 ° C. (350 ° F.) to 93 ° C. (200 ° F.) and even more preferably from 71 o C to 93 o C (from 160 o F to 200 o F).
В табл. 1 представлены свойства пригодной средней фракции продукта риформинга С6-С7 с (конечной) температурой выкипания 121oС (250oF).In the table. 1 shows the properties of a suitable middle fraction of a C 6 -C 7 reforming product with a (final) boiling point of 121 ° C (250 ° F).
В табл. 2 представлены свойства более предпочтительной, обогащенной бензолом средней фракции продукта, которая является более парафинистой. In the table. 2 shows the properties of the more preferred benzene-rich middle fraction of the product, which is more paraffin.
Описание способа
Выбранное серосодержащее исходное сырье с пределами выкипания бензина вместе с обогащенным бензолом комбинированным сырьем обрабатывают в две стадии путем пропускания сначала лигроина с комбинированным сырьем через селективный кислотный катализатор. В этой стадии олефины, имеющиеся в крекинг-лигроине, алкилируют бензол и другие ароматические углеводороды с образованием алкилароматических углеводородов, тогда как, в то же самое время, происходит увеличение количества олефинов за счет избирательного крекинга низкооктановых парафинов олефинов из компонентов одного или обоих видов сырья.Method Description
The selected sulfur-containing feedstock with boiling range of gasoline together with the benzene-enriched combined feed is processed in two stages by first passing ligroin with the combined feed through a selective acid catalyst. At this stage, the olefins present in the cracking naphtha alkylate benzene and other aromatic hydrocarbons to form alkyl aromatic hydrocarbons, while at the same time, the amount of olefins increases due to the selective cracking of low-octane olefin paraffins from components of one or both types of raw materials.
Олефины и нафтены могут подвергаться конверсии в ароматические углеводороды, однако, степень ароматизации ограничена вследствие относительно мягких условий, главным образом температуры, используемых в этой стадии способа. Эффлюент из этой стадии затем поступает в стадию гидроочистки, в которой присутствующие в лигроиновом сырье сернистые соединения, большей частью непревращенные в первой стадии, превращаются в неорганическую форму (H2S), которую можно удалять в сепараторе, следующем после гидрообессеривания. Так как в первой стадии обработки при использовании кислотного катализатора не получают никаких продуктов, которые мешают операции второй стадии, эффлюент первой стадии может быть прямо направлен во вторую стадию без необходимости разделения между стадиями.Olefins and naphthenes can be converted to aromatic hydrocarbons, however, the degree of aromatization is limited due to the relatively mild conditions, mainly the temperatures used in this step of the process. The effluent from this stage then enters the hydrotreating stage, in which the sulfur compounds present in the ligroin feedstock, which are mostly unconverted in the first stage, are converted into an inorganic form (H 2 S), which can be removed in a separator following hydrodesulfurization. Since no products are obtained in the first processing stage using an acid catalyst that interfere with the operation of the second stage, the effluent of the first stage can be directly sent to the second stage without the need for separation between the stages.
Размер частиц и природа используемых в обеих стадиях катализаторов обычно определяются типом используемого способа, такого как жидкофазный способ с неподвижным слоем катализатора и нисходящим потоком сырья; способ со стекающей тонкой струйкой фазой с неподвижным слоем катализатора и восходящим потоком сырья; способ барботажного типа с псевдоожиженным слоем катализатора; или способ транспортного типа с псевдоожиженным слоем катализатора. Все эти различные схемы способов хорошо известны, хотя установка с неподвижным слоем катализатора и нисходящим потоком сырья является предпочтительной из-за простоты эксплуатации. The particle size and nature of the catalysts used in both stages are usually determined by the type of process used, such as a liquid phase process with a fixed catalyst bed and a downward flow of feed; a method with a flowing thin stream of phase with a fixed catalyst bed and an upward flow of raw materials; a fluidized bed bubbler method; or a transport method with a fluidized bed of catalyst. All of these various process schemes are well known, although a fixed catalyst bed and a downward flow of feed is preferred because of its ease of use.
Обработка в первой стадии
Комбинированное сырье сначала обрабатывают путем введения в контакт с кислотным катализатором в условиях, при которых происходит алкилирование бензола олефинами с образованием алкилароматических углеводородов. Основное количество бензола происходит из комбинированного сырья, например из продукта риформинга, хотя может иметь место некоторая ароматизация олефинов, находящихся в лигроиновом сырье, с образованием дополнительного количества бензола. В мягких условиях, особенно в отношении температуры, используемых в этой стадии, обычно предотвращается очень высокая степень ароматизации олефинов и нафтенов. Как правило, конверсия олефинов и нафтенов в новые ароматические углеводороды составляет не более чем 25 мас. %), и обычно ниже, типично не более чем 20 мас.%. В очень мягких условиях в первой стадии общее содержание ароматических углеводородов в конечном продукте гидроочистки фактически может быть ниже, чем таковое в комбинированном сырье, вследствие протекающего в некоторой степени гидрирования ароматических углеводородов в процессе второй стадии реакции.First stage processing
Combined feeds are first treated by contacting with an acid catalyst under conditions under which the benzene is alkylated with olefins to form alkyl aromatic hydrocarbons. Most of the benzene comes from a combined feed, for example from a reformate, although some aromatization of the olefins found in the naphtha may occur, with the formation of additional benzene. Under mild conditions, especially with respect to the temperature used in this step, a very high degree of aromatization of olefins and naphthenes is usually prevented. As a rule, the conversion of olefins and naphthenes to new aromatic hydrocarbons is not more than 25 wt. %), and usually lower, typically not more than 20 wt.%. Under very mild conditions in the first stage, the total content of aromatic hydrocarbons in the final hydrotreatment product may actually be lower than that in the combined feed, due to the somewhat hydrogenation of aromatic hydrocarbons in the second stage of the reaction.
Избирательный крекинг низкооктановых парафинов, главным образом н-парафинов, и олефинов приводит к увеличению октанового числа продукта с увеличивающимся образованием олефинов, что также может быть результатом алкилирования ароматических углеводородов, главным образом бензола. Эти реакции протекают в относительно мягких условиях и потери выхода находятся на низком уровне. В процессе обеих стадий способа суммарные выходы жидких продуктов составляют типично по крайней мере 90 об.% и могут быть выше, например, 95 об. %. В некоторых случаях, выход жидких продуктов может быть выше 100 объемн. % вследствие расширения объема из-за протекающих реакций. Selective cracking of low-octane paraffins, mainly n-paraffins, and olefins leads to an increase in the octane number of the product with increasing formation of olefins, which may also result from the alkylation of aromatic hydrocarbons, mainly benzene. These reactions proceed under relatively mild conditions and yield losses are low. During both stages of the process, the total yields of liquid products are typically at least 90 vol.% And may be higher, for example, 95 vol. % In some cases, the yield of liquid products may be above 100 vol. % due to expansion of volume due to ongoing reactions.
Композиционно первая стадия обработки представляет собой избирательный крекинг низкооктановых компонентов сырья в сочетании с алкилированием ароматических углеводородов. Олефины происходят из сырья, а также из увеличивающегося количества парафинов и олефинов при крекинге комбинированного сырья. Может происходить некоторая изомеризация н-парафннов в парафины с разветвленной цепью с повышением октанового числа, что вносит дальнейший вклад в октановое число конечного продукта. Количества бензола уменьшаются с возрастанием степени алкилирования при более высоких температурах первой стадии, причем конверсия бензола типично составляет величину в диапазоне 10-60%, в большей степени обычно 20-50%. Compositionally, the first processing step is the selective cracking of low-octane feed components in combination with the alkylation of aromatic hydrocarbons. Olefins come from raw materials, as well as from an increasing amount of paraffins and olefins when cracking combined feeds. Certain isomerization of n-paraffins into branched chain paraffins with an increase in the octane number may occur, which further contributes to the octane number of the final product. Amounts of benzene decrease with increasing degree of alkylation at higher temperatures of the first stage, and the conversion of benzene is typically in the range of 10-60%, more typically 20-50%.
Условия, используемые в этой стадии способа, являются, благоприятствующими этим реакциям. Типично температура первой стадии составляет 150-455oС (300-850oF), предпочтительно 177-425oС (350-800oF). Давление в этой реакционной зоне не критическое, так как не происходит гидрирования, хотя более низкое давление в этой стадии способствует благоприятному образованию олефинов путем крекинга низкооктановых компонентов сырьевого потока. Давление, которое, следовательно, зависит главным образом от пригодности для осуществления этой стадии, обычно составляет 445-10445 кПа (50-1500 пси), предпочтительно 2170-7000 кПа (300-1000 пси), при часовых объемных скоростях жидкости обычно 0,5-10 (час-1), как правило 1-6 (час-1). Соотношение водорода и углеводородного сырья обычно выбирают 0-890 л/л (при нормальных условиях) [0-5000 стандартных кубических футов на баррель], предпочтительно 18-445 л/л (при нормальных условиях) [100-2500 стандартных кубическиx футов на баррель] , для сведения к минимуму старения катализатора.The conditions used in this step of the process are favorable to these reactions. Typically, the temperature of the first stage is 150-455 o C (300-850 o F), preferably 177-425 o C (350-800 o F). The pressure in this reaction zone is not critical since hydrogenation does not occur, although lower pressure in this stage favors the favorable formation of olefins by cracking the low-octane components of the feed stream. The pressure, which therefore mainly depends on the suitability for carrying out this stage, is usually 445-10445 kPa (50-1500 psi), preferably 2170-7000 kPa (300-1000 psi), at hourly volumetric flow rates of the liquid, usually 0.5 -10 (hour -1 ), usually 1-6 (hour -1 ). The ratio of hydrogen to hydrocarbon feed is typically 0-890 L / L (under normal conditions) [0-5000 standard cubic feet per barrel], preferably 18-445 L / L (under normal conditions) [100-2500 standard cubic feet per barrel ] to minimize catalyst aging.
В первой стадии обычно имеет место изменение объема материала с пределами выкипания бензина. Некоторое уменьшение объема жидкого продукта происходит в результате конверсии в более низкокипящие продукты (С5-), однако, конверсия в продукты С6- составляет типично не более чем 10 об.% и обычно ниже 5 об.%. Дальнейшее уменьшение объема обычно происходит вследствие конверсии олефинов в ароматические углеводороды или включения их в ароматические углеводороды, но при ограниченной ароматизации, которая обычно незначительна. Если сырье содержит значительные количества более высококипящих компонентов, содержание продуктов С5- может быть относительно более низким и на этом основании использование более высококипящих лигроинов является благоприятным, особенно фракций с 95 % температур выше 177oС (350oF) и даже более предпочтительно выше 193oС (380oF) или, например, выше 205oС (400oF). Как правило, однако, 95% температур не превышают 270oС (520oF) и обычно не выше, чем 260oС (500oF).In the first stage, usually there is a change in the volume of material with the boiling range of gasoline. A slight decrease in the volume of the liquid product occurs as a result of the conversion to lower boiling products (C 5- ), however, the conversion to C 6- products is typically not more than 10 vol.% And usually below 5 vol.%. A further decrease in volume usually occurs due to the conversion of olefins to aromatic hydrocarbons or their incorporation into aromatic hydrocarbons, but with limited aromatization, which is usually negligible. If the feed contains significant amounts of higher boiling components, the content of C 5- products may be relatively lower and, therefore, the use of higher boiling ligroins is favorable, especially fractions with 95% temperatures above 177 ° C (350 ° F) and even more preferably higher 193 o C (380 o F) or, for example, above 205 o C (400 o F). Typically, however, 95% of the temperatures do not exceed 270 o C (520 o F) and usually no higher than 260 o C (500 o F).
Катализатор, используемый в первой стадии способа, обладает достаточной кислотной функциональностью для осуществления желательных реакций крекинга, ароматизации и алкилирования. Для этой цели он имеет значительную степень кислотной активности и для этой цели наиболее предпочтительными материалами являются твердые, кристаллические каталитические материалы типа молекулярных сит, причем эти твердые материалы имеют средний размер пор и топологию ведущего себя как цеолит материала, который в алюмосиликатной форме имеет индекс проницаемости 2-12. Предпочтительными для этой цели катализаторами являются каталитические материалы, ведущие себя как цеолиты со средним размером пор, например действующие как кислоты материалы, имеющие топологию алюмосиликатных цеолитов со средним размером пор. Эти цеолитные каталитические материалы представляют собой, например, такие, которые в своей алюмосиликатной форме имеют индекс проницаемости 2-12. Следует сделать ссылку на патент США 4784745 в отношении определения индекса проницаемости и описания методики измерения этой величины, а также полезности приводимых подробных сведений для некоторого количества каталитических материалов, имеющих соответствующую топологию и структуру системы пор. The catalyst used in the first step of the process has sufficient acid functionality to carry out the desired cracking, aromatization, and alkylation reactions. For this purpose, it has a significant degree of acid activity, and for this purpose, the most preferred materials are solid, crystalline catalytic materials such as molecular sieves, and these solid materials have an average pore size and topology behaving like a zeolite material, which in the aluminosilicate form has a permeability index of 2 -12. Preferred catalysts for this purpose are catalytic materials behaving as medium pore zeolites, for example acting as acid materials having a top pore aluminosilicate zeolite topology. These zeolite catalyst materials are, for example, those which, in their aluminosilicate form, have a permeability index of 2-12. Reference should be made to US Pat. No. 4,784,745 with respect to determining a permeability index and describing a method for measuring this value, as well as the usefulness of the detailed information provided for a number of catalytic materials having the appropriate topology and structure of the pore system.
Предпочтительные алюмосиликатные цеолиты со средним размером пор имеют топологию SZM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-21, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-50 или МСМ-22, МСМ-36, МСМ-49 и МСМ-56, предпочтительно в алюмосиликатной форме. (Современные каталитические материалы, идентифицируемые номерами МСМ, раскрыты в следующих патентах: цеолит МСМ-22 описывается в патенте США 4954325; цеолит МСМ-36 описывается в патентах США 5250277 и 5292698; цеолит МСМ-49 описывается в патенте США 5236575; и цеолит МСМ-56 описывается в патенте США 5362697). Однако могут быть использованы другие каталитические материалы, обладающие соответствующей кислотной функциональностью. Особым классом каталитических материалов, которые могут быть использованы, являются, например, цеолиты с большим размером пор, которые имеют индекс проницаемости вплоть до 2 (в алюмосиликатной форме). Цеолиты этого типа включают морденит, бета-цеолит, фаязиты, а также цеолит Y и ZSM-4. Также могут быть использованы другие огнеупорные твердые материалы, обладающие желательной кислотной активностью, структурой пор и топологией. Preferred medium pore aluminosilicate zeolites have the topology SZM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-21, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-50 or MCM-22, MSM -36, MSM-49 and MSM-56, preferably in aluminosilicate form. (Modern catalytic materials identified by MSM numbers are disclosed in the following patents: MSM-22 zeolite is described in US Pat. No. 4,954,325; MSM-36 zeolite is described in US Pat. No. 5,250,277 and 5,292,698; MSM-49 zeolite is described in US Pat. 56 is described in US Pat. No. 5,362,697). However, other catalytic materials having appropriate acid functionality may be used. A particular class of catalytic materials that can be used are, for example, large pore zeolites that have a permeability index of up to 2 (in aluminosilicate form). Zeolites of this type include mordenite, beta zeolite, fayazitov, as well as zeolite Y and ZSM-4. Other refractory solid materials having the desired acid activity, pore structure and topology may also be used.
Катализатор должен обладать достаточной кислотной активностью для превращения соответствующих компонентов лигроинового сырья, как описано выше. Единственной мерой кислотной активности катализатора является его альфа-номер. Альфа-тест описывается в патенте США 3354078 и в J. Catalysis, 4, 527 (1965); 6, 278 (1966); и 61, 395 (1980). Экспериментальные условия теста, используемого для определения альфа-значений, приводимые в этом описании, включают постоянную температуру 538oС и переменную объемную скорость потока, как подробно описывается в J. Catalysis, 61, 395 (1980). Катализатор, используемый в этой стадии способа, соответственно имеет альфа-активность по крайней мере 20, обычно в диапазоне 20-800 и предпочтительно по крайней мере 50-200. Для этого катализатора не нужна очень высокая кислотная активность, так он желателен только для крекинга и перегруппировки такого количества лигроинового сырья, которое необходимо для поддерживания октанового числа без сильного уменьшения объема продукта с пределами выкипания бензина.The catalyst should have sufficient acid activity to convert the corresponding components of the ligroin feed as described above. The only measure of the acid activity of a catalyst is its alpha number. Alpha test is described in US patent 3354078 and in J. Catalysis, 4, 527 (1965); 6,278 (1966); and 61, 395 (1980). The experimental conditions of the test used to determine the alpha values given in this specification include a constant temperature of 538 ° C. and a variable volumetric flow rate, as described in detail in J. Catalysis, 61, 395 (1980). The catalyst used in this step of the process accordingly has an alpha activity of at least 20, typically in the range of 20-800, and preferably at least 50-200. This catalyst does not require very high acid activity, so it is desirable only for cracking and rearrangement of such an amount of naphtha that is necessary to maintain the octane number without greatly reducing the volume of the product beyond the boiling range of gasoline.
Активный компонент катализатора, как, например, цеолит, обычно используют в сочетании со связующим или носителем, так как размеры частиц ведущего себя как чистый цеолит материала слишком незначительны и приводят к чрезмерному понижению давления в каталитическом слое. Это связующее или носитель, который предпочтительно используют для осуществления этой стадии, представляет собой подходящий и огнеупорный связующий материал. Примеры таких материалов хорошо известны и обычно включают диоксид кремния, диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид кремния-диоксид циркония, диоксид кремния-диоксид титана, оксид алюминия. The active component of the catalyst, such as zeolite, is usually used in combination with a binder or carrier, since the particle sizes of the behaving as pure zeolite material are too small and lead to an excessive decrease in pressure in the catalytic layer. This binder or carrier, which is preferably used to carry out this step, is a suitable and refractory binder material. Examples of such materials are well known and typically include silica, silica-alumina, silica-zirconia, silica-titania, alumina.
Катализатор, используемый в этой стадии способа, может не содержать никакого металлического компонента для гидрирования или он может включать функцию металла для гидрирования. Если обнаружено, что в существующих условиях желательно использовать особое сырье, то обычно находят применение металлы, такие как обычные металлы VIII группы, главным образом молибден, или их сочетания. Благородные металлы, такие как платина или палладий, не имеют преимущества перед никелем или другими обычными металлами. The catalyst used in this step of the process may not contain any metal component for hydrogenation, or it may include the function of a metal for hydrogenation. If it is found that it is desirable to use specific raw materials under existing conditions, metals such as ordinary Group VIII metals, mainly molybdenum, or combinations thereof are usually used. Noble metals, such as platinum or palladium, do not have an advantage over nickel or other common metals.
Гидррочистка во второй стадии
Гидроочистку эффлюента первой стадии можно осуществлять путем введения сырья в контакт с катализатором гидроочистки. В условиях гидроочистки по крайней мере некоторые из сернистых соединений, присутствующих в лигроине, которые остались неизмененными после прохождения стадии крекинга/ароматизации, превращаются в сероводород, который удаляют, когда обессеренный эффлюент поступает в сепаратор, следующий за установкой для гидроочистки. Обессеренный продукт кипит по существу в тех же самых пределах кипения, как и сырье (пределы выкипания бензина), но имеет пониженное содержание серы, чем сырье. Содержание серы в продукте типично ниже 300 мас. ч/млн и в большинстве случаев ниже 50 мас. ч/млн. Содержание азота также снижено до уровней типично ниже 50 мас. ч/млн, обычно ниже 10 мас. ч/млн, за счет конверсии в аммиак, который также удаляют в стадии разделения.Hydrotreating in the second stage
Hydrotreating the effluent of the first stage can be accomplished by contacting the feed with a hydrotreating catalyst. Under hydrotreating conditions, at least some of the sulfur compounds present in naphtha that remain unchanged after the cracking / aromatization step are converted to hydrogen sulfide, which is removed when the desulfurized effluent enters the separator following the hydrotreatment unit. The desulfurized product boils essentially within the same boiling range as the raw material (gas boiling range), but has a lower sulfur content than the raw material. The sulfur content in the product is typically below 300 wt. ppm and in most cases below 50 wt. ppm The nitrogen content is also reduced to levels typically below 50 wt. ppm, usually below 10 wt. ppm by conversion to ammonia, which is also removed in the separation step.
Если стадию предварительной очистки осуществляют до каталитической обработки в первой стадии, может быть использован тот же самый тип катализатора гидроочистки, как и во второй стадии способа, но условия могут быть мягче с тем, чтобы минимизировать насыщение олефинов и расход водорода. Так как насыщение первой двойной связи в диенах кинетически/термодинамически благоприятно относительно насыщения второй двойной связи, этой цели можно достигать путем соответствующего выбора условий. Соответствующие комбинации параметров обработки, такие как температура, давление водорода и главным образом объемная скорость, могут быть найдены эмпирическими способами. Эффлюент из установки для предварительной очистки может быть прямо направлен в первую стадию обработки, причем с некоторым слегка экзотермическим результатом протекают реакции гидрирования, обеспечивающие полезное повышение температуры для инициирования большей частью эндотермических реакций во время обработки в первой стадии. If the pre-treatment step is carried out before the catalytic treatment in the first step, the same type of hydrotreating catalyst can be used as in the second step of the process, but the conditions can be milder so as to minimize olefin saturation and hydrogen consumption. Since the saturation of the first double bond in dienes is kinetically / thermodynamically favorable relative to the saturation of the second double bond, this goal can be achieved by appropriate selection of conditions. Appropriate combinations of processing parameters, such as temperature, hydrogen pressure and mainly space velocity, can be found empirically. The effluent from the pre-treatment plant can be directly sent to the first stage of the treatment, with hydrogenation reactions proceeding with a slightly exothermic result, providing a useful temperature increase to initiate for the most part endothermic reactions during the processing in the first stage.
В соответствии с целью сохранения октанового числа продукта и объема конверсию в продукты, кипящие ниже пределов выкипания бензина (С5-), в процессе второй стадии обессеривания поддерживают на минимальном уровне. Температура этой стадии соответственно составляет 220-454oС (400-850oF), предпочтительно 260-400oС (500-750oF), причем точный выбор зависит от обессеривания, необходимого для получения сырья, при использовании выбранного катализатора. Повышение температуры происходит в условиях экзотермических реакций, причем величины 11-55oС (20-100oF) являются типичными для большинства условий и температуры на входе в реактор предпочтительно находятся в пределах 260-400oС (500-750oF).In order to preserve the octane number of the product and the volume, the conversion to products boiling below the boiling range of gasoline (C 5- ) is kept to a minimum during the second stage of desulfurization. The temperature of this step is suitably 220-454 ° C (400-850 ° F), preferably 260-400 ° C (500-750 ° F), the exact choice being dependent on the desulfurization required to produce the feed using the selected catalyst. The temperature increase occurs under exothermic reactions, with values of 11-55 o C (20-100 o F) are typical for most conditions and the temperature at the inlet to the reactor is preferably in the range 260-400 o C (500-750 o F).
Так как обессеривание крекинг-лигроина обычно протекает легко, могут быть использованы от низких до средних давления, типично 445-10443 кПа (50-1500 пси), предпочтительно 2170-7000 кПа (300-1000 пси). Давления представляют собой общее давление системы на входе в реактор. Давление обычно выбирают так, чтобы поддерживать желательную скорость старения катализатора при использовании. Объемная часовая скорость жидкости (стадия обессеривання) типично составляет 0,5-10 (час-1), предпочтительно 1-6 (час-1). Соотношение водорода к углеводородному сырью составляет типично 90-900 л/л (при нормальных условиях) [500-5000 стандартных кубических футов на баррель], обычно 180-445 л/л (при нормальных условиях) [1000-2500 стандартных кубических футов на баррель],обычно 180-445 л/л (при нормальных условиях) [1000-2500 стандартных кубических футов на барель]. Степень обессеривания зависит от содержания серы в сырье и, естественно, от стандартных норм серы в продукте с соответствующим образом выбранными параметрами реакции. Обычно согласно способу работают с комбинацией условий, таких, что обессеривание должно составлять по крайней мере 50 %, предпочтительно по крайней мере 75 %, по сравнению с содержанием серы в сырье. Нет необходимости в достижении очень низких количеств азота, однако, низкие содержания азота могут повышать активность катализатора во второй стадии способа. Обычно денитрогенация, которая сопровождает обессеривание, приводит к приемлемому содержанию органического азота в сырье во второй стадии способа.Since cracking naphtha desulfurization is usually easy, low to medium pressures can be used, typically 445-10443 kPa (50-1500 psi), preferably 2170-7000 kPa (300-1000 psi). The pressures represent the total pressure of the system at the inlet to the reactor. The pressure is usually chosen so as to maintain the desired aging rate of the catalyst in use. The volumetric hourly rate of the liquid (desulfurization step) is typically 0.5-10 (hour -1 ), preferably 1-6 (hour -1 ). The ratio of hydrogen to hydrocarbon feed is typically 90-900 l / l (under normal conditions) [500-5000 standard cubic feet per barrel], typically 180-445 l / l (under normal conditions) [1000-2500 standard cubic feet per barrel ], usually 180-445 l / l (under normal conditions) [1000-2500 standard cubic feet per barrel]. The degree of desulfurization depends on the sulfur content in the feed and, naturally, on standard sulfur standards in the product with appropriately selected reaction parameters. Typically, according to the method, a combination of conditions is used, such that desulphurization should be at least 50%, preferably at least 75%, compared to the sulfur content of the feed. It is not necessary to achieve very low amounts of nitrogen, however, low nitrogen contents can increase the activity of the catalyst in the second stage of the process. Typically, the denitrogenation that accompanies desulfurization results in an acceptable organic nitrogen content in the feed in the second stage of the process.
Катализатор, используемый в стадии гидрообессеривания, соответствует традиционному катализатору обессеривания, представляющему собой металл группы VI и/или группы VIII периодической системы элементов на соответствующем носителе. The catalyst used in the hydrodesulfurization step corresponds to a traditional desulfurization catalyst, which is a metal of group VI and / or group VIII of the periodic system of elements on an appropriate support.
Металлом группы VIII обычно является молибден или вольфрам, а металл группы VI обычно представляет собой никель или кобальт. Типичными являются их сочетания, такие как никель-молибден или кобальт-молибден. Для осуществления этой стадии также пригодны другие металлы, обладающие функциональностью в отношении гидрирования. Носителем катализатора обычно является пористое твердое вещество, обычно оксид алюминия или диоксид кремния-оксид алюминия, однако, также могут быть использованы в качестве пригодных другие пористые вещества, такие как оксид магния, диоксид титана или диоксид кремния, используемые либо индивидуально, либо смешанными с оксидом алюминия или диоксидом кремния-оксидом алюминия. Group VIII metal is usually molybdenum or tungsten, and Group VI metal is usually nickel or cobalt. Typical combinations are nickel-molybdenum or cobalt-molybdenum. Other metals having hydrogenation functionality are also suitable for this step. The catalyst carrier is usually a porous solid, usually alumina or silica-alumina, however, other porous substances, such as magnesium oxide, titanium dioxide or silica, used either individually or mixed with oxide, can also be used. aluminum or silica-alumina.
Размер частиц и природа катализатора обычно определяются типом осуществляемого способа конверсии, такого как жидкофазный способ с неподвижным слоем катализатора и нисходящим потоком сырья; жидкофазный способ с неподвижным слоем катализатора и с восходящим потоком сырья; жидкофазный или газофазный способ барботажного типа с неподвижным слоем псевдоожиженного материала; или жидкофазный или газофазный способ транспортного типа с псевдоожиженным слоем катализатора, как указано выше, причем предпочтительно функционирование по типу с нисходящим потоком сырья и неподвижным слоем катализатора. Particle size and the nature of the catalyst are usually determined by the type of conversion process being carried out, such as a liquid phase process with a fixed catalyst bed and a downward flow of feed; liquid-phase method with a fixed catalyst bed and with an upward flow of raw materials; a liquid-phase or gas-phase bubble-type method with a fixed bed of fluidized material; or a liquid-phase or gas-phase method of a transport type with a fluidized bed of catalyst, as described above, moreover, it is preferable to operate in a type with a downward flow of raw materials and a fixed catalyst bed.
Сведения подтверждающие возможность осуществления изобретения
Примеры
Три объемных части фракции с температурой выкипания 99oС+ (216oF+) лигроина флюид-каталитического крекинга смешивают с одной частью средней фракции продукта риформинга для получения комбинированного сырья с составом и свойствами, указанными в табл. 3. Комбинированное сырье вводят вместе с водородом в реактор с неподвижным слоем катализатора, содержащий катализатор ZSM-5 со свойствами, указанными в табл. 4.Information confirming the possibility of carrying out the invention
Examples
Three volume parts of the fraction with a boiling point of 99 ° C + (216 ° F +) of fluid catalytic cracking naphtha are mixed with one part of the middle fraction of the reforming product to obtain a combined feed with the composition and properties indicated in the table. 3. Combined feedstock is introduced together with hydrogen into a fixed-bed reactor containing a ZSM-5 catalyst with the properties shown in table. 4.
Весь эффлюент из первого реактора направляется во второй реактор с неподвижным слоем катализатора, содержащий продажный катализатор СоМо/Аl2O3 (Akzo K742-3Q). Скорость подачи сырья является постоянной, такой, что часовая объемная скорость жидкости через катализатор ZSM-5 составляет 1,0 (час-1) и часовая объемная скорость жидкости через катализатор гидроочистки составляет 2,0 (час-1). Общее давление в реакторе поддерживается при 4171 кПа (590 пси) и одновременная подача водорода является постоянной, составляющей 356 л/л (при нормальных условиях) [2000 стандартных кубических футов на баррель] лигроинового сырья. Температура реактора с ZSM-5 изменяется от 205oС до 427oС (от 400oF до 800oF), тогда как температура реактора гидроочистки (HDT) составляет 260-370oС (500-700oF). Результаты представлены в табл. 5.All effluent from the first reactor is sent to the second fixed bed reactor containing a commercially available CoMo / Al 2 O 3 catalyst (Akzo K742-3Q). The feed rate is constant, such that the hourly space velocity of the liquid through the ZSM-5 catalyst is 1.0 (hour -1 ) and the hourly space velocity of the liquid through the hydrotreatment catalyst is 2.0 (hour -1 ). The total pressure in the reactor is maintained at 4171 kPa (590 psi) and the simultaneous supply of hydrogen is constant at 356 l / l (under normal conditions) [2000 standard cubic feet per barrel] of naphtha. The temperature of the ZSM-5 reactor varies from 205 ° C to 427 ° C (400 ° F to 800 ° F), while the temperature of the hydrotreating reactor (HDT) is 260-370 ° C (500-700 ° F). The results are presented in table. 5.
Как видно из табл. 5, повышение температуры в случае ZSM-5 при постоянной температуре гидроочистки строго приводит к повышению октановых чисел и снижению выходов С5+. Значительные конверсии бензола, составляющие около 40%, также наблюдают при температурах ZSM-5 от 388oС до 427oС (от 750oF до 800oF) по сравнению с 13%, благодаря насыщению в случае использования катализатора гидроочистки. Также можно достигать степеней обессеривания выше 94%. Расход водорода увеличивается с возрастанием температуры ZSM-5 благодаря повышающейся конверсии олефинов крекинг-лигроина при использовании кислотного катализатора скорее, чем в случае расходующих водород реакций при использовании катализатора гидроочистки; расход водорода может быть снижен далее путем снижения температуры гидроочистки до 260oС (500oF) с небольшим эффектом гидрообессеривания. Эта более низкая температура гидроочистки также приводит к увеличению октанового числа продукта, тогда как снижается насыщение ароматических углеводородов. Ароматизация олефинов и нафтенов сырья происходит в низкой степени и в течение обеих стадий способа содержание ароматических углеводородов может даже быть снижено относительно сырья. Выход жидких продуктов является высоким во всех случаях, причем наиболее высокий выход наблюдается при низкой температуре первой стадии, обеспечивающей увеличение объема продукта.As can be seen from the table. 5, an increase in temperature in the case of ZSM-5 at a constant hydrotreatment temperature strictly leads to an increase in octane numbers and a decrease in C 5+ yields. Significant benzene conversions of about 40% are also observed at ZSM-5 temperatures of 388 ° C to 427 ° C (750 ° F to 800 ° F) compared to 13%, due to saturation in the case of using a hydrotreating catalyst. You can also achieve degrees of desulfurization above 94%. Hydrogen consumption increases with increasing temperature of ZSM-5 due to the increasing conversion of cracking naphtha olefins when using an acid catalyst rather than in the case of hydrogen-consuming reactions using a hydrotreating catalyst; hydrogen consumption can be further reduced by lowering the hydrotreating temperature to 260 ° C. (500 ° F.) with a slight hydrodesulfurization effect. This lower hydrotreating temperature also leads to an increase in the octane number of the product, while the saturation of aromatic hydrocarbons decreases. Aromatization of olefins and naphthenes of the feedstock occurs to a low degree and during both stages of the process, the content of aromatic hydrocarbons can even be reduced relative to the feedstock. The yield of liquid products is high in all cases, and the highest yield is observed at a low temperature of the first stage, which provides an increase in the volume of the product.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/862,229 US5865987A (en) | 1995-07-07 | 1997-05-23 | Benzene conversion in an improved gasoline upgrading process |
US08/862,229 | 1997-05-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99127336A RU99127336A (en) | 2001-09-10 |
RU2186831C2 true RU2186831C2 (en) | 2002-08-10 |
Family
ID=25337992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99127336/04A RU2186831C2 (en) | 1997-05-23 | 1998-05-12 | Hydrodesulfurization method and method for improving quality of hydrocarbon stock |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5865987A (en) |
EP (1) | EP0988356B1 (en) |
KR (1) | KR100532160B1 (en) |
CN (1) | CN1298815C (en) |
AR (1) | AR012735A1 (en) |
AT (1) | ATE270319T1 (en) |
BR (1) | BR9809454A (en) |
CA (1) | CA2290685C (en) |
CZ (1) | CZ299503B6 (en) |
DE (1) | DE69824850T2 (en) |
ES (1) | ES2219887T3 (en) |
PL (1) | PL190882B1 (en) |
PT (1) | PT988356E (en) |
RU (1) | RU2186831C2 (en) |
WO (1) | WO1998053029A1 (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6118035A (en) | 1998-05-05 | 2000-09-12 | Exxon Research And Engineering Co. | Process for selectively producing light olefins in a fluid catalytic cracking process from a naphtha/steam feed |
US6455750B1 (en) * | 1998-05-05 | 2002-09-24 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for selectively producing light olefins |
US6106697A (en) | 1998-05-05 | 2000-08-22 | Exxon Research And Engineering Company | Two stage fluid catalytic cracking process for selectively producing b. C.su2 to C4 olefins |
US6315890B1 (en) | 1998-05-05 | 2001-11-13 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Naphtha cracking and hydroprocessing process for low emissions, high octane fuels |
US6339180B1 (en) | 1998-05-05 | 2002-01-15 | Exxonmobil Chemical Patents, Inc. | Process for producing polypropylene from C3 olefins selectively produced in a fluid catalytic cracking process |
US6602403B1 (en) | 1998-05-05 | 2003-08-05 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for selectively producing high octane naphtha |
US6388152B1 (en) | 1998-05-05 | 2002-05-14 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for producing polypropylene from C3 olefins selectively produced in a fluid catalytic cracking process |
US6803494B1 (en) | 1998-05-05 | 2004-10-12 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Process for selectively producing propylene in a fluid catalytic cracking process |
US6313366B1 (en) | 1998-05-05 | 2001-11-06 | Exxonmobile Chemical Patents, Inc. | Process for selectively producing C3 olefins in a fluid catalytic cracking process |
AT4070U3 (en) * | 1999-11-12 | 2001-07-25 | Rosinger Anlagentechnik Gmbh & | FERMENTATION REACTOR WITH TIP SAFETY REGARDING BIOLOGY |
US6599417B2 (en) * | 2000-01-21 | 2003-07-29 | Bp Corporation North America Inc. | Sulfur removal process |
US6602405B2 (en) * | 2000-01-21 | 2003-08-05 | Bp Corporation North America Inc. | Sulfur removal process |
US7837861B2 (en) * | 2006-10-18 | 2010-11-23 | Exxonmobil Research & Engineering Co. | Process for benzene reduction and sulfur removal from FCC naphthas |
JP5328655B2 (en) * | 2007-09-07 | 2013-10-30 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Solid acid, method for producing the same, and method for desulfurizing hydrocarbon oil using solid acid as desulfurizing agent |
EP3374338A1 (en) | 2015-11-12 | 2018-09-19 | SABIC Global Technologies B.V. | Methods for producing aromatics and olefins |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3957625A (en) * | 1975-02-07 | 1976-05-18 | Mobil Oil Corporation | Method for reducing the sulfur level of gasoline product |
US4784745A (en) * | 1987-05-18 | 1988-11-15 | Mobil Oil Corporation | Catalytic upgrading of FCC effluent |
US4827069A (en) * | 1988-02-19 | 1989-05-02 | Mobil Oil Corporation | Upgrading light olefin fuel gas and catalytic reformate in a turbulent fluidized bed catalyst reactor |
US4950387A (en) * | 1988-10-21 | 1990-08-21 | Mobil Oil Corp. | Upgrading of cracking gasoline |
US4992607A (en) * | 1989-03-20 | 1991-02-12 | Mobil Oil Corporation | Petroleum refinery process and apparatus for the production of alkyl aromatic hydrocarbons from fuel gas and catalytic reformate |
DE69016904T2 (en) * | 1989-09-26 | 1995-07-06 | Shell Int Research | Process for improving a feed containing sulfur. |
GB8926555D0 (en) * | 1989-11-24 | 1990-01-17 | Shell Int Research | Process for upgrading a sulphur-containing feedstock |
US5409596A (en) * | 1991-08-15 | 1995-04-25 | Mobil Oil Corporation | Hydrocarbon upgrading process |
US5326463A (en) * | 1991-08-15 | 1994-07-05 | Mobil Oil Corporation | Gasoline upgrading process |
US5346609A (en) * | 1991-08-15 | 1994-09-13 | Mobil Oil Corporation | Hydrocarbon upgrading process |
US5510016A (en) * | 1991-08-15 | 1996-04-23 | Mobil Oil Corporation | Gasoline upgrading process |
US5391288A (en) * | 1991-08-15 | 1995-02-21 | Mobil Oil Corporation | Gasoline upgrading process |
DE69423881T2 (en) * | 1993-03-08 | 2000-12-07 | Mobil Oil Corp., Fairfax | REDUCTION OF GASOLINE IN GASOLINE BY ALKYLATION WITH HIGHER OLEFINS |
US5414172A (en) * | 1993-03-08 | 1995-05-09 | Mobil Oil Corporation | Naphtha upgrading |
US5347061A (en) * | 1993-03-08 | 1994-09-13 | Mobil Oil Corporation | Process for producing gasoline having lower benzene content and distillation end point |
BR9706578A (en) * | 1996-04-09 | 1999-12-28 | Chevron Usa Inc | Reverse-stage hydrotreatment processes for a hydrocarbon feed, reverse scaling, to obtain high conversion, selective hydrotreating and product selectivity, in a hydroprocessing reactor and treatment system for a hydrocarbon feed. |
-
1997
- 1997-05-23 US US08/862,229 patent/US5865987A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-05-12 PT PT98920370T patent/PT988356E/en unknown
- 1998-05-12 BR BR9809454-8A patent/BR9809454A/en not_active Application Discontinuation
- 1998-05-12 KR KR10-1999-7010671A patent/KR100532160B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 AT AT98920370T patent/ATE270319T1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 RU RU99127336/04A patent/RU2186831C2/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 ES ES98920370T patent/ES2219887T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-12 CA CA002290685A patent/CA2290685C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-12 PL PL336999A patent/PL190882B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 EP EP98920370A patent/EP0988356B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-05-12 CZ CZ0414399A patent/CZ299503B6/en not_active IP Right Cessation
- 1998-05-12 DE DE69824850T patent/DE69824850T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-12 WO PCT/US1998/009581 patent/WO1998053029A1/en active IP Right Grant
- 1998-05-12 CN CNB988072394A patent/CN1298815C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-05-21 AR ARP980102370A patent/AR012735A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1298815C (en) | 2007-02-07 |
PT988356E (en) | 2004-09-30 |
BR9809454A (en) | 2000-06-20 |
CA2290685C (en) | 2008-07-22 |
DE69824850T2 (en) | 2004-11-04 |
AR012735A1 (en) | 2000-11-08 |
US5865987A (en) | 1999-02-02 |
ATE270319T1 (en) | 2004-07-15 |
EP0988356B1 (en) | 2004-06-30 |
CN1264416A (en) | 2000-08-23 |
CZ414399A3 (en) | 2000-06-14 |
CA2290685A1 (en) | 1998-11-26 |
EP0988356A4 (en) | 2002-08-21 |
PL190882B1 (en) | 2006-02-28 |
ES2219887T3 (en) | 2004-12-01 |
KR100532160B1 (en) | 2005-11-30 |
WO1998053029A1 (en) | 1998-11-26 |
CZ299503B6 (en) | 2008-08-20 |
KR20010012710A (en) | 2001-02-26 |
DE69824850D1 (en) | 2004-08-05 |
PL336999A1 (en) | 2000-07-31 |
EP0988356A1 (en) | 2000-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2186830C2 (en) | Method of increasing quality of sulfur-containing fraction of raw material (versions) | |
EP0664827B1 (en) | Gasoline upgrading process | |
US5396010A (en) | Heavy naphtha upgrading | |
US5360532A (en) | Gasoline upgrading process | |
US5318690A (en) | Gasoline upgrading process | |
JP3270545B2 (en) | Hydrocarbon reforming method | |
RU2186831C2 (en) | Hydrodesulfurization method and method for improving quality of hydrocarbon stock | |
JP2002530469A (en) | Deep desulfurization of FCC gasoline at low temperature to maximize octane-barrel number | |
US5348641A (en) | Gasoline upgrading process | |
JP4366583B2 (en) | Integrated process for desulfurization of effluents from hydrocarbon cracking or steam cracking processes | |
US7374667B2 (en) | Process for the production of gasoline with a low sulfur content comprising a stage for transformation of sulfur-containing compounds, an acid-catalyst treatment and a desulfurization | |
JP4186157B2 (en) | Process for producing low sulfur content gasoline comprising hydrogenation, fractionation, conversion of sulfur containing compounds and desulfurization | |
US5326463A (en) | Gasoline upgrading process | |
US20050032629A1 (en) | Catalyst system to manufacture low sulfur fuels | |
JP4385178B2 (en) | Process for producing desulfurized gasoline from gasoline fractions containing converted gasoline | |
JP2004527611A (en) | Process for producing gasoline with low sulfur content, including a process for converting sulfur-containing compounds, acid catalysis and desulfurization | |
MXPA99010590A (en) | Benzene conversion in an improved gasoline upgrading process | |
CZ414499A3 (en) | Hydrocarbon grading-up method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090513 |